发布时间:2023-10-11 15:55:04
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇机电一体化技术概述,期待它们能激发您的灵感。
随着科学技术的飞速发展,机械化设备不断的发生着变革,人工智能的技术手段提高了工作效率,解放了生产力,为人们的生活带来方便。机电一体化就是在计算机技术不断地发展背景下产生的,是机械和微电子技术结合的产物,现在社会中使用的大部分自动化生产设备都是机电一体化设备,它已经深入了人们的生产和生活,可以说现代信息化生活中人们已经离不开机电一体化设备了。
一、机电一体化技术的概念
机电一体化又称机械电子学,是结合电子技术、机械技术、微电子技术、信号变换技术、传感器技术、接口技术等多种技术为一体的高新技术,并在实际的生活中得到充分利用的技术,现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备,比如:数控机床、工业机器人、办公自动化、视觉传感式变量喷药系统、汽车电喷系统、生产流水线、全自动洗衣机、打印机复印机、电梯等,均与人们的生活息息相关。
机电一体化在工作中的运用,整体上来说是解放了人,它不仅减少人的体力工作,而且与人工操作、手工进行相比,结果会更精准、效果会更好。
二、机电一体化在我国的发展现状:
我国是在上世纪80年代改革开放后开始进行机电一体化方面的研究,相对外国先进的发达国家来说,起步晚,发展时间短,人才短缺。目前,我国有大量的机电一体化设备的应用,虽然高精的设备主要来源还是通过进口,但是,整体来看,我国的机电一体化发展速度很快,与国外科技发达国家相比虽然有很大差距,但这种差距正在以飞快的速度缩小。
传统的机器设备不仅机器落后,使用起来效率不如机电一体机高;传统的手工劳作不仅需要大量的劳动力,而且还是高耗能、高污染的低技术含量机器设备,不符合可持续发展的现代化市场要求。但是,我国的传统工业工作量大,设备多,劳动力也多,目前还不能不考虑资金、操作技术人员、原有工人安排等因素的存在,直接将原有的落后机器全部换成机电一体化的设备,这需要一个逐渐替换的过程,需要慢慢的进行结构的转型和人才的培养。
三、机电一体化的发展趋势
机电一体化是机械、电子、信息等多种学科的交叉融合,它的发展和进步是科学技术发展的结果和表现,同时也会给相关的科学技术带来发展。它的发展趋势主要有:
(一)智能化
智能化是机电一体化的主要特点,也是不断追求的目标,技术越发达,智能化程度越高,高性能、微处理,完成人的局限内不能完成的工作为人们的生产带来便利。
(二)网络化
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产和人们的日常生活都带来了重大的变化,基于网络的各种远程控制和监视技术就是在这种背景下产生,并 有不断发展和完善的趋势。
(三)微型化
微型化是精加工技术发展的必然,也是提高工作效率的需要,机电一体化产品生产的零件尺寸小,多是人工无法完成的产品,如尺寸在1毫米以下,并向微米、纳米级发展,是小型化的发展方向。
(四)环保化
过去的工业革命给人们的生活带来了重大的变化,但同样也给生态环境带来了严重的破坏,信息革命时代,人们的思维发生了转变,提倡保护环境和资源,机电一体化也要注意这个方向,设计出更加环保、低能耗、高效率的一体化设备和系统。
四、机电一体化的应用
机电一体化应用范围广,工作起来效率高,在众多的领域都可以找到它的存在,在我国,机电一体化主要有几个方面的应用,数控车床、煤矿机械、柔性制造系统等。
(一)数控车床
数控车床,是机械加工行业的新秀,顾名思义,它是用数字指令来实现机械的加工制造,经过多年的发展,现在已经基本趋于成熟,它精度高、效率高,而且具有可复制性,按照图纸的标准和形状设置好指令后,可以自动精准的批量生产。过去的手工操作时期,工人根据图纸的要求进行操作,需要凭借自己的眼睛来衡量操作的准确性,但是,人的视觉是有局限的,不能精准到最小的范围,机电一体化却可以精准到纳米这个微小单位。
目前我国使用的数控机床大多是多个系统操控下共同来完成的,功能强大,结构紧凑,数控车床相比于其它普通车床来说,能够做到精确化、智能化,动态仿真、在线诊断、模糊控制等功能,极大地的丰富了数控系统的功能,提高了产品的质量,更好的满足人们的要求。数控车床主要工作对象是不锈钢、合金、铜铁、亚克力、塑胶等,根据不同的要求,通过钻孔、线切割、精铳等加工成不同形状的零件和模型。
(二)煤矿机械
煤矿机械领域是机电一体化技术广泛使用的领域之一,煤矿机电一体化是将计算机、机器人等技术结合,我国最早的采煤机是在1992年与波兰公司合作开发的,经过了这些年,通过不断地努力和合作,研发出了很多更先进的技术,使我国的电牵引煤矿电控系统更加的完善。
在上世纪我国开始重视机电一体化在矿井中的作用开始,国家组织人员向外国进行考察,并引进了一批最早的安全监控系统,在使用的同时,技术人员通过不停的探索和发展,研究出了适合我们实际情况的安全监控系统,经过三十多年的变化,目前拥有多家可以独立研发生产安全监控系统的公司,而且这些国人自制的安全系统无论在稳定性还是可靠性上都具有较大的进步,基本跟上了先进国家的水平,适合我国的国情和需要。
矿井提升机可算是机电一体化在矿井中运用最得意的一项技术,它实现了全数字化的提升,简化了电气的安装,硬件配置简单,零件少,兼容性高,启动快,还能瞬间提速,软件的控制也很方便。我国研发的提升机控制系统非常的方便和安全,比如变频交流提升机,该系统可以使用2台计算机装置,这两台机器拥有自己独立的数据处理系统外,它们还可以同步工作、互相检测。
(三)柔性制造系统
英文简称是FMS,是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统,包括计算机、数控机床、料盘、机器人、自动搬运车、自动化仓库等组成部分,此系统有三个类型:柔性制造单元、柔性制造系统、柔性自动生产线。它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制,所以能自动调整并且实现一定范围内的多种工件的成批高效生产,并能及时地改变产品以满足市场需求。
(四)交流传动技术
交流传动技术一般包括两大类:同步交流电机控制和异步交流电机控制,它具有良好的牵引和制动性,黏着力强,目前我国的动车组和磁悬浮列车几乎都是采用的交流传动技术,交流传动技术之所以能快速的发展,主要原因就是交流传动系统的优越性,备受各界的好评。比如动车运行控制系统,它就是由地面设备、车载设备、信息传输设备组成,是一项将通信技术、计算机技术、控制技术为一体的机电一体化系统。
结语:
机电一体化是时代的产物,是生产力的集中表现,随着科学技术的发展,我国的机电一体化技术会越来越成熟,前景也会越来越广阔,将会不断的给人们的生产和生活带来方便和进步。
参考文献:
[1]门伟.浅谈机电一体化[J].民营科技,2012(10)
[2]李建蓉.以学生自主能动性学习为目的的教学方式探讨[J].科技创新与应用,2012(11)
关键词:机电一体化;构成要素;技术
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:
机电一体化的发展总体上主要分为三个阶段:(1) 第一阶,也就是初级阶段主要是是上世纪 60 年代之前,人们不自觉地应用电子技术并且将其推广。(2)第二阶段主要是随着经济的发展,机电一体化技术与产品均取得较大的发展。(3)第三阶段主要是各个国家都开始加强对机电一体化的关注以及大力支持机电一体化技术和产品。
一、国内机电一体化的发展现状
机电一体化经过近几十年的发展,其技术本身已经实现了长足的进步。特别是在经过电子科技的完善、微型处理器的引入、通信技术和多媒体遥控技术以及自动化的纵深发展的支援。
1. 数控技术方面的发展现状。
我国的数控技术主要起步于 1958 年,在 1995 年末期,国产数控机床在国内市场的占有率已经达到 52%左右,配置的数控系统也高达 11%左右。据对我国数控技术发展历程分析,大体上已经取得了不错的成绩。不仅拥有千套的数控系统,同时其生产能力也得到提高。
2 .计算机集成制造系统方面的发展现状。
经过多年理论与技术的准备, 我国的 CIMS 已经取得相当不错的发展。早在上世纪初,我国已经有多个省市、多个行业以及多家具有不同规模和类型的企业开始采用或者已经采用过CIMS 示范工程,并且取得巨大的经济效益。此外,随着近年来经济的快速发展,CIMS 试点的进一步推广与应用已经广泛的扩展到机械、电子、航空、轻工、纺织、冶金以及石油化工等多个领域,同时也受到各个行业的关注,并投入较多的资金和精力的投入。
3 智能机器人技术得到广泛应用。现代机电一体化技术的发展也逐渐强调智能机器人的作用,从控制机器人进行机械操作到机器人自动化操作,有关机电一体化领域中的智能机器人技术日益完善。据不完全统计,我国目前拥有开发智能工业机器人的科研机构和厂家超过五十家,而在我国工业机器人市场,大约有一万台智能机器人参与市场流通。可以说将智能机器人技术引入机电一体化系统之中,将会有助于提高机械系统运作效率,在某些特殊情况下能够帮助工作人员减少人身伤害。
4 车床数控技术水平得到全面提升。
从二十世纪五十年代,我国的车床数控技术开始得到国家和专家的重视。当前我国的车床数控系统的生产能力有十分明显的提高,年产量达到3000 多套,与之相关的主轴和配给方面装置的年生产能力也早已突破了5000套。在车床数控技术提升的同时,数控机床业分为普通级和精密级等不同类别,但就普通级车床数控系统而言,目前其加工作业密度已经精确到5μm;而精密级车床数控系统的加工精密度已经可以达到1μm。相比较而言,十年前我国的车床加工精密度还只是在5μm 级别,不得不说当前在机电一体化技术中,车床数控技术的突飞猛进十分引人瞩目。
二、机电一体化技术体系的构成要素
1.机械技术
机械技术是机电一体化技术的基础。包括机架、工作机构、传动和动力装置等, 具体实现人们最终需要的各种功能。无论是设计、机械制造, 还是机械工艺, 潜力都很大。
2.微电子技术
微电子技术是体系内传递、过滤、吸收和处理各种信息、能量和思想的工具, 是整个体系赖以生存和发展的关键和先导。因此, 要大力开发功能多、性能高、保密性好、性能价格比较低的单元等, 以满足日趋完善的机电一体化体系的需要。
3.计算机及信息技术
计算机及信息技术是机器实现自动化和智能化的核心要素, 是代替人操纵机器的替身。包括计算机主体和可仿程序控制器及其配套的输入输出设备, 显示器和外部存储器,也包括有关的传感器等。为进一步发展机电一体化, 必须提高信息处理设备的可靠性, 包括模/ 数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性, 进而提高处理速度, 并解决抗干扰及标准问题。
4.系统工程和控制技术
体系的组成、优化、自动化、智能化、可靠性、可行性的经济性的综合反映都必须采用系统工程的方法来分析、决策并付诸实现。这是近年来最活跃的技术领域。特别是人工智能控制技术有了很快的发展, 对机电一体化产生了深远的影响。
5.接口技术
为了能够与计算机进行通信, 因此数据的传递格式必须是标准化、规格化。用同一标准规格的接口可以使给信息传递和维修带来方便,因此我们要着力于发展低成本、高速串行的接口的生产, 以解决信号电缆非触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
三、机电一体化技术的功能
(1)提高机械系统的性能, 完成传统机械系统不能完成的功能。
(2)提高机械系统的智能化程度, 使人在更舒适的环境中工作。
(3)提高机械系统的可回收性。
(4)降低机械系统的原材料消耗。
(5)降低机械系统的能耗。
(6)降低机械系统对环境的污染。
四、现代机电一体化技术的特征
1.智能化特征
现代机电一体化产品应具有三方面的智能能力:
(1)自学习能力,即能对一个过程或其所处环境的信息和知识进行学习,并能将得到的知识用于进一步的估计、分析、决策和控制,从而使其处于最优状态;
(2)自适应能力,即当系统遇到未学习过的事例时,有能力给出合适的处理,甚至找出故障,分析和修复故障;
(3)自组织能力,即对复杂任务和分散信息有进行组织和协调和能力,具有不同程度的灵活性和主动性,能在任务要求的范围内自行决策,主动采取行动,当各种任务冲突时,可指挥各拉制器有组织地自行解决。
为实现智能化功能,常以计算机为基本工具,根据控制论和信息论的原理,辅之以软件系统框架。80年代末以来研究最多的是专家系统框架、模糊系统框架和神经元网络框架.专家系统提取人类成熟的操作经验和知识,以知识库为核心,配以特征知识处理,采用多种推理机制和匹配法则.构成完整的最优决策系统。模糊控制首先对对银的各Tl)卜比能指标建立单项满意度模糊子集的隶属函数,按其重要性的小同分配以不同的加权因子,然后按一定算法得出综合整体满意度隶属函数,再通过何优化策略寻优。神经元网络是一种用来模拟人类大脑神经系统结构和功能的系统,一般由多输入单输出非线性单元组成神经元,各神经元按一定模式连接,并构成各种连接模型。
2.拟人化特征
机电一体化产品最终是要为人类服务的,在那些人能直接进行干预或控制的场合,操作环境和控制方式越来越与人的行为方式一致,体现出高度的人一机一环境协调,这就要求在机电一体化产品的设计阶段应充分研究人的生理、心理特性和能力限度,人机功能的配合与互补等等,最大限度地使产品更适宜人。在那些人无法直接进行干预或不需要人直接进行控制的场合,机电一体化产品应加强与人或其他生命体保持相似的行为方式,即具有鲜明的仿生特征。
3.微型化特征
将机电一体化产品应用于人类无法施展的微观世界,是一项重要而又自然的要求,由此开拓了微机电一体化的研究和应用领域,并取得了辉煌的成果。目前,几何尺寸不超过1cm3的微机电一体化产品已由研究全面走向生产,更微小的如纳米级产品也开始在实验室中研制。
4.综合化特征
机电一体化技术已完全突破了机械与电子相结合的概念约束,成为综合机、电、光、磁、声、热、液、生物等多种学科的先进技术,按照控制论、信息论、系统论、决策论等多门理论进行集成而实现。另一方面,在机电一体化产品的设计和生产阶段,计算机集成制造系统(CIMs)的思想也得以贯彻。
结语
机电一体化技术的发展提高了机电产品的质量,赢得了较好的经济效益和社会效益。机电一体化技术并不是一个独立的学科,是许多科学技术发展的结晶机电一体化技术的发展也能带动着的众多科学技术的发展,代表着一个时代的前进。因此,随着科学技术的快速发展和各种技术的相互融合,机电一体化技术必将有着广阔的发展前景。
参考文献:
关键词 技术基础课 一体化教学模式 改革
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 师生角色定位
教学的最终目的在于使学生获得知识与技能,必须充分发挥主体(学生)的积极性、主动性。在一体化教学过程中,教师的作用在于创设各种教学情境,当好“编剧”与“导演”,为“演员”提供舞台并给予示范、指导、评价。例如:在学习了电阻概念、学会了万用表的使用后,教师可列写如下表格(表1)并要求学生完成,从而引导学生学会归纳、学会搜寻相关资料,进而养成自主学习、终身学习的良好习惯。
表1
2 理实内容的合理取舍
职业教育的一个特点是:对技术理论的要求是“实用、够用”,而非强调其知识的系统性,因而,必须对知识点进行取舍。同样,实践环节安排哪些内容,也必须做出合理选择。
作为传统的技术基础课而言,在安排知识点时,必须考虑后续课程的需求;在确立实践环节时,既要考虑与知识点间的相互对应关系,也要考虑与后续课程间的通用性。
以“电工技术基础”为例:在知识点的安排上,尽管“叠加定理”与实践环节联系不紧密,但其概念与后续课程的关联度较高(如电子技术的放大电路中直流与交流通道的理解),故仍需安排;铁心线圈与后续课程(如电机、电器等)关联度高,但其理论分析较为复杂,可采取浅入浅出的方式,重在讲清线圈电流和电磁吸力这两个主要物理量与气隙的关系。从实践环节来说,重在学会电路基本物理量的测量方法、常用仪表的正确使用并懂得电气设备的安全操作规程,如电压表、电流表、万用表(指针式、数字式)、电桥、功率表、电度表、钳形表、摇表(兆欧表)、接地电阻测量仪等。
3 教-学-做时间与空间的合理安排
在理实一体化的教学过程中,从时间顺序来说,可以是先讲技术理论并以此指导实践操作;也可以先从实践环节(如电路的制作、设备的安装、现象的演示等)入手,然后从理论上加以分析、解释、概括、总结。从空间(场所)上来说,可根据实践环节的内容、设备等不同采取相对分开或交替进行的方式。
例如:在学习伏安法测量电阻的内容时,可先安排学生“做”在先,即各小组先行测量标称值相同的电阻。一般来说,会采取电流表在前或电压表在前的不同接法,从而各组的测量值不同。然后,老师“教”大家分析误差产生的原因;最终,使学生“学”会能根据不同的阻值大小,选择合适的测量方法以及如何减小测量误差的途径。
4 软件与硬件的有机结合
这里说的软件和硬件均指教学条件。
学生能力的获得,是通过其自身“练”出来的,而不是教师“讲”出来的。因此,必要的教学设施,是开展一体化教学的前提条件。但因种种原因(如场所、资金、学生人数、设备更新等),往往硬件设施不能最大限度地满足教学需求,必须借助软件予以补充、完善。另一方面,在一些涉及人身和设备安全、教学消耗大的实践环节中,还必须在学生“真刀真枪”地操作设备前,使他有一个“仿真”的历练,以进一步熟悉操作步骤、掌握技术要领。当然,不管仿真软件仿得如何“真”,也不能替代现实环境中的“实”。
教材是教学实施过程中的“媒介”,是特殊的硬件,是教学指导思想、教学内容的具体体现。开展理实一体化教学模式,必须有与之配套的教材;其教材体例,必须便于教学活动的组织与实施,既要便于教师“教”,更应便于学生“学”;其教材风格,必须体现职业教育教学特点,既要通俗易懂,还需图文并茂;在内容安排上,要理实融合,便于“学中做”、“做中学”。
现代职业教育,还必须借助信息化手段,化深奥、抽象、枯燥、乏味为通俗、具体、生动、有趣;必须利用网络资源,为师生互动、自主学习提供平台。一般来说,应包括的多媒体教学设备有投影仪(最好短焦或超短焦)、交互式电子白板、实物展台、音响等。
5 评价模式的改革
一个好的评价模式,能引导、激发评价对象的积极性。教学效果的评价,其最终落脚点不在于“教得如何”,而在于“学得如何”。当然,“教”的过程,影响着“学”的结果。
对教师方面的评价包括课前准备、教学实施和课后工作等方面。教师在开展教学过程中,既要把握好节奏和进程,更要注重知识与技能的传授技巧。
对学生的评价与考核,既要注重结果,也要考察过程;既要考查知识的理解与应用,更要考核技能的掌握与熟练程度。“过程”考察在平时进行,一般包括出勤记录、课堂表现、作业质量、学习的主观能动性等方面;“结果”性评价与考核,一般在学期或课程结束时进行,比较规范、综合,以理论试卷和操作项目相结合的形式考查学生的学习效果。这其中,“结果”与“过程”、“理论”与“操作”的权重因课程的不同可有所差异。
在“电工技术基础”第一学期结束时技能考核的方法是:选定本学期练习过的几个工作任务(电桥电路、日光灯电路、星形连接电路、三角形连接电路等),学生现场从其中任意抽取一个,从电路连接的正确性、熟练程度、数据测量、安全文明生产等方面进行考核评分,权重为50%。
6 结语
不论采取何种教学模式,其根本目的在于使学生掌握知识、提高技能。目标一致,但途径多样,形式各异。模式是否合适,方法是否对路,最有发言权的还在于教学过程中的主体——学生。
参考文献
[1] 禹禄君.探究理实一体化教学新模式[J].长沙通信职业技术学院学报,2008(12):60.
关键词:机电一体化;教学改革;教学水平;探索
中图分类号:TH-39文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)08(a)-0118-02
随着社会的不断发展和科学技术的不断进步,可以说机械行业在整个过程中起到了举足轻重的作用,由机械技术、液压技术、气动技术、传感器技术、PLC技术、计算机技术等学科的相互融合、渗透而形成的机电一体化技术[1],已经成为当今工业技术的重要组成部分,机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用尤为明显。当前,机电一体化系统和产品发展逐渐成熟,高速度、高精度的智能化系统逐渐占据机械制造业的主流,随着我国经济的不断发展,企业产品、设备也在经历一个更新换代的频繁时期,因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大[2]。为了满足这一需求,我们要不断对机电一体化的教学方法和内容进行改革,努力培养机电一体化技术方面的高精尖人才,以满足市场需求的快速响应,进一步适应市场经济的发展。
1教学目标与方法改革
机电一体化技术这门课程由多门学科构成,涉及的概念、信息量很多,而且有些内容抽象,每个章节衔接不连贯,从学生的角度来讲,学生很难将各个章节的内容真正的联系起来,不能从系统的角度去把握这门课程,甚至不知道开展这门课程的真正目的,给学生的感觉似乎每个章节都是在复习学过的知识。因此在短短的几十个课时内要想学生完全掌握有很大困难。从教师的角度来讲,由于此门课程涉及的信息量特别大,要想在短时间内将所有的信息保质保量的传授给学生,则对教师的掌握的知识量及自身素质、教学水平都有着很高的要求。所以为了适应现代化高新技术的高速发展,对这门课程的教学改革已经势在必行。
1.1教学目标的改革
目前现有课程的教学目标过于注重知识传授的倾向性,忽视了学生的学习方法、过程和目标态度等方面的培养,不利于学生全面的发展[3],同时也不利于知识的传授和掌握。为了响应高校强省的政策,致力于服务地方经济,更加有效地让毕业学生为地方发展作出贡献,我们制定了新的教学目标。通过机电一体化技术课程的学习,使学生在了解机电一体化系统设计基本知识基础上,全面、综合理解机电一体化系统设计的内涵、发展方向。注重培养学生综合运用机电一体化系统设计基础知识进行设计的能力,树立“多学科知识交叉与渗透”的观念。争取培养出一批有能力、有技术、有素质的优秀大学生,为我省的地方经济贡献一份力量。
1.2教学方法的改革
目前机电一体化技术课程教学方法的主要特征还是以教师讲授为中心,学生被动接受的方式进行的,学生学完后无法对课程形成较全面、系统的认识。此外学生缺乏自主探究和合作学习的机会,往往是课堂上讲理论,学生课后做作业,理论课时占据了绝大部分时间,留给学生动手学习的时间很少,这样严重影响到学生的实际动手能力。此外,目前机电一体化技术的教学任务是由一名教师担任,由于此门课程的信息量较大,再加上目前机和电两门课程脱钩严重,相关内容衔接起来很有困难,所以使整体的教学水平的提高受到很大的限性。鉴于以上问题的存在,特提出以下两点改革措施。
(1)针对新的课程教学目标,进一步进行教学手段,教学方法的改革,以保证教学质量,提高教学效果[4]。如采用课堂讨论的方法来取代原有的满堂灌的教学方式,从而使学生由被动的接受变为主动地学习,使学生的主体学习作用得到了很好的体现,进一步锻炼了基础较好的学生,而且对基础比较差的学生也起到了一定的带动作用。此外要发挥教师启迪学生思维的主导作用,能够做到善于引导、合理设疑,营造良好的课堂环境,让学生在好奇,新异的兴奋状态中无意识地把这些知识接受并掌握。充分调动学生的学习兴趣从而使本身枯燥,抽象而又繁杂知识转变为易于学生理解、接受的东西灌输到学生的头脑中,比如可以充分利用多媒体教学、使用直观的教具等手段,使枯燥的理论教学更具直观性和趣味性。此外课堂上多注重理论联系实际,多运用生活中的实例[5],这样既有助于学生掌握理论知识,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。
(2)教师知识储备量和教学水平直接影响教学效果。这就要求教师要具备良好的素质,应该与时俱进,了解课程最新的最前沿的技术动态,除了要不断地补充、完善自己,扩大自身的知识面以外,还可以考虑多名教师同时讲授一门课程,根据不同教师具有的不同优势,合理进行课程的分配,形成优势互补,同时要加强理论和实践之间的联系作用,无论在教学内容还是教学方式上都要围绕着培养应用型人才这一目标。
2教学内容改革
课程教学内容的改革是课程建设的灵魂,现在的机电一体化技术已经不再是过去的机械技术和电气技术等技术的简单组合,而是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术等技术为一体的有机融合[6]。此门课程信息量大,内容多,这就要求教师要根据本专业培养目标对教学内容进行合理的取舍,使教师在有限的课时内充分发挥个人所长,在教学内容上选取最能贴近生活实际、学生最感兴趣、最关心的内容进行讲解,此外也可在原有知识点的基础上从深度和广度上拓展外延,对课程内容进行适当的增减,使整体教学突出实用性。
(1)制定新的教学内容。以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用型技术型人才。对于学生综合素质的提高,教师要善于将机和电两部分有机的结合起来,综合比较并引导学生积极思考、全面掌握相关知识。
(2)运用多媒体教学。随着科学技术的不断发展更新,教学资源也越来越丰富,传统的“黑板加粉笔”教学方式已经逐步被多媒体教学方式所取代。对于课程中的程序和各种图表,均可制作成多媒体课件,采用多媒体教学可以起到很有效的辅助作用,教师可以把在课堂上用语言难以描述或无法讲清楚的问题采用多媒体的方式形象、生动、直观、简单的展现出来,从而使学生很直观的获得较多的信息,有利于解决重点和难点问题。同时还可以大大增加学生的学习兴趣,使课堂的教学效果和教学效率得到了提高,同时也增大了课堂教学的信息量。此外精彩的多媒体课件也能激发学生的兴趣,提高学生学习的主动性、积极性和创造力。
(3)改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节[7],为了培养学生专业技术能力,对传统的实践教学模式进行了一定的改革,主要将实践教学分为三个阶段:(1)实践能力训练。实践能力训练主要包括实验课和课程设计。在这部分中主要锻炼学生如何使用基本实验仪器,测量和采集基本数据以及了解机电一体化系统化设计的方法和步骤。(2)单项能力训练。单项能力训练主要包括金工实习、数控实训等,学生通过对这些基本技能的学习和训练可以巩固学过的知识点。(3)综合能力训练[8]。综合能力训练主要包括认识实习和生产实习等,通过这一系列的实习可使学生对机电一体化系统和产品有着更深刻的认识和了解。
3结语
随着社会的不断进步,现代的机电一体化技术随之迅猛发展,传统的机电一体化教学出现难以满足现实需要的情况[9],本文从实际教学角度出发,进一步明确课程教学目标,把社会发展过程中所需求的专业人才作为主要的动力来进行培养,改革机电一体化专业课程的教学目标、教学方法和教学内容,进一步提高机电一体化教学水平,进而全面提升学生的理论研究水平[10]、实际应用能力和创新素质,使我们的机电一体化专业教学为社会提供更多的优秀人才。
参考文献
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[9]刘颜.试论机电一体化教学改革初探[J].中国商界.2010(6):206.
【关键词】机电一体化技术;教学模式;改革
目前,制造业的自动化水平越来越高,其中包括的机电一体化技术占有十分重要的地位。就机电一体化技术而言,其包括了计算机信息技术以及传感检测技术等多项技术。在目前高校机电一体化技术的实际教学中,普遍存在某些方面的问题,包括未注重理论与实践的结合以及理论知识缺乏实用性等。对此,有必要对现行的机电一体化技术教学模式进行改革,提高教学的针对性与实效性,更好地培养学生实践操作能力,输出更多、更优质的机电一体化技术应用型人才。
一、课程理论教学的改革
(1)对教学内容进行合理取舍。目前,高等院校的机电一体化技术教学过程中,学生学习的积极性不高,并且对有关基础课程缺乏有效的掌握,进而导致该课程的学习成绩不理想。因此,教师首先应根据学生的具体情况合理地选择教学内容,要求教学内容数量适当。例如在机械传动技术教学过程中,因为学生不具备系统建模所需的积分变换方面的数学知识,并且学生工作主要从事的工作为机械操作方面,所以可以忽略机械传动系统的数学建模,将机械传动系统的特性和常见机械传动的故障分析处理方法作为讲解的重点。其次,教师应确保选择的课程内容能让大多数学生所接受,从而兼顾成绩较好的学生以及成绩较差的学生。
(2)对先进教学手段进行利用,提升教学效果。机电一体化技术课程教学,可采用多媒体教学,向学生展示学生未曾见过的数控机床、机器人以及加工中心等,并且使其了解这些自动化设备和生产线的内部构造,从而明确机电一体化技术的工作原理。多媒体具有直观性、形象性的特点,可将自动化设备以图片、动画、文字以及视频等形式展现给学生,激发学生学习的兴趣,提升教学的实际效果。
(3)注重知识与能力的结合,促进学生能力的提升。在机电一体化课程教学中,教师不仅要进行基础知识的讲解,也要讲解各知识体系之间的关联,以及知识体系的应用与机电一体化系统的分析等,从而使学生能够运用所学知识解决问题。并且,理论水平的提高与能力水平的提高两者之间应当同步进行。
(4)理论教学结合实践教学,避免两者脱离。首先,采用启发式教学模式,在教师的引导下使学生掌握好理论,在理论的主导下,结合实际进行基本知识原理的深入讲解,在课程教学过程中充分体现理论知识传授的实用性以及针对性。例如在传感检测技术讲解过程中,联系工业机器人和数控机床这两种机电一体化系统的典型而进行。通常,这两种系统采用的传感器教材中均没有相关介绍,因此不需要进行无关传感器的深入讲解。其次,提倡行动导向教学法的运用,使学生能够更好地运用知识,凭借实验、实习以及参观等各种教学实践的开展,帮助学生掌握理论付诸实践的方法。最后,教学过程中开展一定的实践教学活动,例如引入电子电气技术、PLC技术、传动技术以及传感器技术等于一体的机电一体化综合教学培训系统。学生通过该系统一方面进行章节知识的学习与实践,另一方面可得到机电一体化系统的综合训练。对学生的实践意识、实践能力、创新意识以及创新能力进行培养与提高,促使学生可在实践中找出问题,并使问题得到有效解决。
二、课程实践教学的改革简析
实践教学关系到学生技术应用能力的形成,该环节同样十分重要,是机电一体化技术教学中不可忽视的教学内容。在实践教学过程中,教师应根据学校提供的实践教学环境,始终以机电一体化专业的教学大纲为中心,进行与本专业培养目标密切相关的综合性实验课的开设,从而使预期的目标得以达成。例如,进行实践教学体系的建立,该体系注重学生机电一体化设备维修能力的培养,也就是基本技能训练专项技能训练综合技术应用能力训练。主要在学校完成学生基本技能的训练以及专项技能的训练,并且以专项技能训练为重点,主要包括数控实训以及金工实习等。与此同时,学生需要接受钳工、电工以及机加工等基本技能的训练和铣、线切割的编程与操作、数控车等职业基本素质的训练。除此之外,在学校与企业的合作下进行学生综合技术应用能力的训练。
三、结语
总之,随着自动化制造的发展,企业对机电一体化专业学生的要求也更高。对此,高等院校需要注重机电一体化技术专业应用型人才的培养,提高其专业能力与素质,才能使学生在人才竞争中占据优势。本文对机电一体化技术教学改革进行研究,指出该课程教学应注重理论与实践的有机结合,对教学内容进行合理调整,提高实践教学的针对性。在实际教学过程中,设置与机电一体化实际应用相关的教学项目,促进学生综合技术应用能力的提高,使学生对机电一体化技术具有更好的掌握与应用,并在今后的工作岗位上能够满足工作的需要。
参考文献: